Des batteries fabriquées à partir de gilets pare-balles recyclés fournissent cinq fois plus d’énergie

Et une durée de vie de dix ans.

Des chercheurs de l’université du Michigan ont réalisé une nouvelle percée dans le domaine des batteries au lithium-soufre, qui a permis de multiplier par cinq la densité énergétique des batteries, selon un communiqué de presse.

Ce nouveau développement offrirait une alternative plus puissante et plus durable aux batteries lithium-ion, qui dépendent d’exploitations minières de cobalt non éthiques et émettent une grande quantité d’émissions de CO2 pendant leur production.

Batteries fabriquées à partir de Kevlar recyclé

Les scientifiques ont utilisé un réseau de nanofibres d’aramide, recyclées à partir du Kevlar, qui est généralement utilisé dans les gilets pare-balles, pour stabiliser la réaction chimique entre l’anode de lithium et la cathode de soufre dans leur batterie. Ils ont décrit leur nouvelle méthode dans un article publié dans Nature Communications.

En plus de l’amélioration de la capacité globale, les scientifiques affirment que la batterie a un cycle de charge supérieur à 1 000. Ils estiment que la batterie aurait une durée de vie de 10 ans lorsqu’elle est installée dans un véhicule électrique. “Il existe un certain nombre de rapports revendiquant plusieurs centaines de cycles pour les batteries lithium-soufre, mais ce résultat est obtenu au détriment d’autres paramètres – capacité, taux de charge, résilience et sécurité”, a déclaré Nicholas Kotov, responsable du projet, dans un communiqué. “Le défi actuel est de fabriquer une batterie qui augmente le taux de cyclage de l’ancienne dizaine de cycles à des centaines de cycles et qui satisfait à de multiples autres exigences, y compris le coût.”

En utilisant une membrane aramide, les chercheurs ont pu empêcher la formation de sulfure de lithium, également connu sous le nom de polysulfures, dans la batterie, ce qui réduirait sa capacité globale. Dans le même temps, cette membrane a permis aux ions de lithium de circuler du lithium vers le soufre et inversement.

Une batterie “presque parfaite”

Les chercheurs de l’université du Michigan soulignent également que les batteries peuvent être produites en recyclant des gilets pare-balles et d’autres produits fabriqués à partir de Kevlar. Le soufre est également beaucoup plus facile à obtenir que le cobalt, ce qui signifie que leurs batteries peuvent être produites de manière plus éthique et durable.

Le professeur Kotov a déposé une demande de brevet pour la membrane aramide et il envisage même de fonder une entreprise pour commercialiser cette nouvelle technologie. Il a expliqué que la conception de la batterie est “presque parfaite” et qu’elle a atteint les limites théoriques de la technologie en termes de capacité et d’efficacité. Si cette technologie finit par être commercialisée, elle rejoindra le prototype de batterie de la start-up du Michigan Our Next Energy, qui vise à réduire la redoutable “angoisse de l’autonomie”. Selon M. Kotov, “atteindre des niveaux records pour de multiples paramètres et de multiples propriétés des matériaux est ce qu’il faut maintenant pour les batteries de voiture. C’est un peu comme la gymnastique pour les Jeux olympiques : il faut être parfait dans tous les domaines, y compris la durabilité de leur production”.

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Source : Interesting Engineering – Traduit par Anguille sous roche